(12分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程：
已知：①ClO2气体只能保持在浓度较低状态下以防止爆炸性分解，且需现合成现用。
②ClO2气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。
（1）在无隔膜电解槽中持续电解一段时间后，生成氢气和NaClO3，请写出阳极的电极反应方程式 。
（2）反应生成ClO2气体需要X酸酸化，X酸可以为 。
| A．盐酸 | B．稀硫酸 | C．硝酸 | D．H2C2O4溶液 |
（3）吸收塔内的温度不能过高的原因为 。
（4）ClO2被S
还原为ClO
、Cl
转化率与pH关系如图。
写出pH≤2时ClO2与S反应的离子方程式： 。
(5)ClO2对污水中Fe2＋、Mn2＋、S2－和CN等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN amg/L，现用ClO2将CN氧化，生成了两种无毒无害的气体，其离子反应方程式为_______________________；处理100 m3这种污水，至少需要ClO2 _____________ mol。
【选做】【化学—化学与技术】
最近，我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功。具体生产流程如图：
回答下列问题：
（1）操作a的名称是___________，实验室中进行此操作的非玻璃仪器或用品有________________；在实验室中操作b的名称是______________________。
（2）装置a中生成两种酸式盐，它们的化学式分别是_______________。
（3）依题意猜测固体A中一定含有的物质的化学式是____________________(结晶水部分不写)。
（4）热交换器是实现冷热交换的装置。化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的，气、液热交换时通常使用的仪器是________________________。
（5）制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2，微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是___________________。
| A．NaOH溶液、酚酞试液 | B．KMnO4溶液、稀硫酸 |
| C．碘水、淀粉溶液 | D．氨水、酚酞试液 |
2014年莱芜共出现284天雾霾天气，其中重度霾15天。燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
I．已知：①CaO(s)＋CO2(g)＝CaCO3(s) ΔH=－178.3 kJ/mol
②CaO(s)＋SO2(g)＝CaSO3(s) ΔH=－402.0 kJ/mol
③2CaSO3(s)＋O2(g)＝2CaSO4(s) ΔH=－2314.8 kJ/mol
写出CaCO3与SO2反应生成CaSO4的热化学方程式：____
II．（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)
2CO2(g)+ N2(g)，△H＜0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 （填代号）。
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g)
N2 (g)+CO2 (g)。某研究小组向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）加入NO和足量的活性炭，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
浓度/mol·L－1
时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
||
| 0 |
1.00 |
0 |
0 |
||
| 10 |
0.58 |
0.21 |
0.21 |
||
| 20 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
| 30 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
| 40 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
||
| 50 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
①10min~20min以v(CO2) 表示的平均反应速率为 。
②根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为 （保留两位小数）。
③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”） 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 （填序号字母）。
A．容器内压强保持不变
B．2v正(NO) = v逆(N2)
C．容器内CO2的体积分数不变
D．混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件，过一段时间反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。
III．化学在环境保护中起着十分重要的作用，利用电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。该方法可用H2将NO3－还原为N2，25℃时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12。其原理如下图所示。
电源负极为 (填A或B)，阴极反应式为 ；若电解过程中转移了2mol电子，则质子交换膜左侧极室电解液的质量减少 克。
【选做题】本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。
A．【物质结构与性质】锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2，可通过下列反应制备：
2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
（1）写出基态Cu2+的核外电子排布式： 。
（2）PO43—的空间构型是 。
（3）N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是 。
（4）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2-，则1 mol CN中含有的π键的数目为 。
（5）与CN-互为等电子体的一种分子为 （填化学式）。
（6）Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为 。
常温下钛的化学活性很小，在较高温度下可与多种物质反应。工业上由金红石（含TiO2大于96％）为原料生产钛的流程如下：
（1）TiCl4遇水强烈水解，写出其水解的化学方程式 。
（2）①若液氯泄漏后遇到苯，在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快，原因是 。
②Cl2含量检测仪工作原理如下图8，则Cl2在Pt电极放电的电极反应式为 。
③实验室也可用KClO3和浓盐酸制取Cl2，方程式为：KClO3 + 6HCl(浓) =" KCl" + 3Cl2↑+ 3H2O。
当生成6.72LCl2（标准状况下）时，转移的电子的物质的量为 mol。
（3）一定条件下CO可以发生如下反应：4H2(g)+2CO(g) 
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H。
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中，CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如上图9所示，下列判断正确的是 （填序号）。
a．△H <0
b．P1<P2<P3
c．若在P3和316℃时，起始时n(H2)/n(CO)=3，则达到平衡时，CO转化率小于50％
③采用一种新型的催化剂（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H2制备二甲醚（简称DME）。观察上图10回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为 时最有利于二甲醚的合成。
(15分)铝热反应是铝的一个重要性质，该性质用途十分广泛，不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。
（1）某校化学兴趣小组同学，取磁性氧化铁按教材中的实验装置（如图甲）进行铝热反应，现象很壮观。取反应后的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，发现溶液变血红色。出现这种现象的原因，除了可能混有没反应完的磁性氧化铁外，还有一个原因是 。
（2）若证明上述所得“铁块”中含有金属铝，可选择 （填试剂名称），所发生反应的离子方程式为 。
（3）为克服图甲的缺陷改用图乙装置进行铝热反应。取反应后的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，溶液没有出现血红色。为测定该实验所得 “铁块”的成分，实验流程如图所示。
几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。
| |
Fe2+ |
Fe3+ |
Al3+ |
Mg2+ |
| 开始沉淀时的pH |
7.5 |
2.8 |
4.2 |
9.6 |
| 沉淀完全时的pH |
9.0 |
4.0 |
5 |
11 |
①试剂A应选择 ，试剂B应选择 。（填序号）
A．稀盐酸
B．氧化铁
C．H2O2溶液
D．氨水
E．MgCO3固体
②已知常温下Fe(OH)3的Ksp＝1.1×10－36，则反应Ⅲ后溶液中c(Fe3+)＝ mol·L－1。
③灼烧完全的标志是 。
④若最终红色粉未M的质量为12.0 g，则该“铁块”的纯度是 。如果对所得过滤固体直接洗涤、烘干、称量，计算“铁块”的纯度，则计算结果会 （填“偏大”“偏小”或“无影响”），原因是 。
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